關(guān)于空調(diào)系統(tǒng)中的除濕技術(shù)研究

王莉

(廣東美的暖通設(shè)備有限公司,廣東佛山 528311)

關(guān)于空調(diào)系統(tǒng)中的除濕技術(shù)研究

王莉

(廣東美的暖通設(shè)備有限公司,廣東佛山 528311)

本篇文章通過對以往的國內(nèi)外空調(diào)系統(tǒng)中除濕技術(shù)的研究成果進(jìn)行了匯集,全面闡述了各類空調(diào)除濕技術(shù)的工作原理,并剖析了它們存在的特點(diǎn)以及在應(yīng)用的過程中應(yīng)該留意的事項(xiàng),同時還對空調(diào)系統(tǒng)中除濕技術(shù)的將來進(jìn)行了展望。

空調(diào)除濕 除濕性能 節(jié)能 全熱回收

伴隨室內(nèi)空氣質(zhì)量問題的出現(xiàn)以及空調(diào)節(jié)能方面越來越高的要求,對溫、濕度獨(dú)立控制系統(tǒng)的研究在目前空調(diào)領(lǐng)域中越來越受到重視?？照{(diào)系統(tǒng)中的除濕技術(shù),特別是新風(fēng)的除濕技術(shù)得到足夠的重視。本篇文章全面闡述了空調(diào)系統(tǒng)中的各類除濕技術(shù)。

1 液體吸收除濕技術(shù)

它主要是利用液體吸收來實(shí)現(xiàn)除濕的目的,其工作原理是通過濕空氣中的水蒸氣分壓比除濕濃溶液表面的水蒸氣分壓高,在受到壓力梯度的影響下,使得濕空氣中的水蒸氣被濃溶液吸收,這個過程要持續(xù)到兩者的水蒸氣分壓達(dá)到一致才會停止。濃溶液經(jīng)過吸收水蒸氣變化為稀溶液,再經(jīng)過電能或者是太陽能等的作用下,被傳送再生器,因?yàn)榭諝庵写媪舻乃魵夥謮罕瘸凉袢芤罕砻娴乃魵夥謮旱?使得水蒸氣由液體狀態(tài)向氣體狀態(tài)轉(zhuǎn)移,通過這樣的方式,就達(dá)到了除濕溶液再生的目的。

相對于以前的冷卻除濕空調(diào)系統(tǒng)來說,液體除濕空調(diào)系統(tǒng)具有很多優(yōu)點(diǎn)。它的除濕能力大、除濕效果好、能吸收空氣中的有毒物質(zhì)等特點(diǎn),有利于改善室內(nèi)空氣的質(zhì)量;它在50~80e的低溫?zé)嵩吹淖饔孟?就可以達(dá)到溶液再生的目的,這是當(dāng)前溴化鋰吸收式制冷機(jī)所達(dá)不到的;它所應(yīng)用的除濕液的ODP與GWP都是0,不會給環(huán)境帶來質(zhì)量問題;因?yàn)樗軌颡?dú)立控制熱、濕負(fù)荷,所以可以對它的結(jié)構(gòu)進(jìn)行靈活設(shè)計(jì),不僅能夠獨(dú)立使用且起到除濕的作用,還能夠和以前的空調(diào)系統(tǒng)協(xié)調(diào)使用。當(dāng)液體除濕空調(diào)和以前的空調(diào)協(xié)調(diào)使用的時候,有利于減少以前空調(diào)所使用的能源損耗。然而,液體吸收式除濕裝置占據(jù)的空間比較大,需要及時的排出氣體和多余的熱量,并需要隔一定的時間給予檢查和修復(fù),以及它的整個裝置COP也相對較低。不僅如此,液體吸收式除濕裝置中的液體溶液會對金屬有所破壞,并且一旦溶液的流速沒有達(dá)到要求,就會導(dǎo)致飛沫的生成。所以,當(dāng)前液體吸收式除濕技術(shù)主要用于工業(yè)生產(chǎn)中,需要深入的對其在其他領(lǐng)域中的應(yīng)用進(jìn)行研究。

2 固體吸附除濕技術(shù)

和液體吸收除濕技術(shù)的工作原理大致相同,固體吸附除濕技術(shù)也是通過干燥劑來吸附空氣中存留的水蒸氣的,不同的地方主要在于它所使用的是固體干燥劑,同時干燥劑在吸附水蒸氣的時候會釋放很多的熱量,為了確保它一直擁有較強(qiáng)的吸附能力,一定要在吸附的過程中降低它的溫度。其中轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)是比較常見的固體吸附除濕設(shè)備。

轉(zhuǎn)輪吸附式除濕設(shè)備在工作的過程中,濕空氣和再生空氣都是利用風(fēng)機(jī)進(jìn)行送風(fēng)的,再加上轉(zhuǎn)輪需要不斷的旋轉(zhuǎn),致使該設(shè)備產(chǎn)生的噪聲比較大,需要不斷的對它進(jìn)行檢查和修復(fù)。轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)消耗的能源比較多,轉(zhuǎn)輪一定要在高溫氣流的作用下才可對吸附劑再生。這些主要與固體除濕劑的性能有關(guān)。通過對它所使用的除濕劑進(jìn)行分析,可以發(fā)現(xiàn)吸附性強(qiáng)的物質(zhì)在脫附的過程中需要的溫度也高,而且再生耗熱量也大。即使可以通過工業(yè)廢熱以及太陽能等把干燥劑再生,然而整個設(shè)備損耗的能源較高,和冷卻除濕技術(shù)相比,轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)的COP相對比較低,但是處理量比較大,特別是在處理低溫、低濕的空氣時,更能突顯它的優(yōu)點(diǎn),因此,當(dāng)前轉(zhuǎn)輪吸附式除濕也主要用在工業(yè)生產(chǎn)過程中。

3 冷卻除濕技術(shù)

冷卻除濕技術(shù)的工作原理主要是把制冷機(jī)作為冷源,把直接蒸發(fā)式冷卻器作為冷卻設(shè)備,將空氣溫度冷卻到一定溫度以下,就會使大于飽和含濕量的水汽析出,從而使空氣的絕對含濕量降低,再通過部分或全部冷凝器加熱冷卻后的空氣,進(jìn)而使空氣的相對濕度降低,實(shí)現(xiàn)除濕的目的。冷凍除濕機(jī)是較為典型的冷卻式除濕設(shè)備。

冷凍除濕機(jī)具有很多優(yōu)點(diǎn),例如剛開始的投資金額相對較低、COP相對較高、房間相對濕度下降較快、使用費(fèi)用相對較少、不需要熱源、使用簡單、操作靈活等,被普遍使用在各種倉庫、檔案室、以及圖書館等地方。

然而,事物都有其兩面性。冷凍除濕機(jī)除了優(yōu)點(diǎn)之外,還存在一些缺點(diǎn),譬如：先將空氣冷卻到低于室內(nèi)送風(fēng)溫度,再升高其溫度,導(dǎo)致了再熱損失;為了供應(yīng)較低的冷媒溫度,制冷機(jī)必須降低蒸發(fā)溫度,在這種情況下,制冷機(jī)的工作效率也受到了制約;因?yàn)槔淠脑?盤管的表面非常適合各菌類生物的生長,降低了室內(nèi)的空氣質(zhì)量,導(dǎo)致了各種建筑物綜合癥。在人們對生活、工作環(huán)境要求越來越高的情況下,人們越來越重視冷卻式除濕技術(shù)的消極影響,同時也在某種程度上減少了對其的使用次數(shù)。所以需要探索一種更為有效的技術(shù)來達(dá)到濕度獨(dú)立控制的目的。

4 耦合除濕技術(shù)

和其他技術(shù)相比,耦合除濕技術(shù)不但能夠處理很多其他技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)的任務(wù),而且在節(jié)能的同時還可以提高除濕的效率。最近幾年,例如機(jī)械制冷除濕與轉(zhuǎn)輪除濕耦合、液體除濕與膜除濕耦合等都取得了很大的成就,并已經(jīng)投入到生產(chǎn)中。它們把其他除濕技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了集中,顯得與眾不同。

把冷卻除濕作為基礎(chǔ)和前提,利用冷卻除濕機(jī)高露點(diǎn)下能耗低且冷卻盤管不易結(jié)霜的特點(diǎn);再利用轉(zhuǎn)輪除濕進(jìn)行深入除濕,從而使得組合式除濕機(jī)在低溫低濕的情況下,不會受到露點(diǎn)的約束且除濕量大;利用冷凝器釋放熱量來提高再生空氣的溫度,合理使用系統(tǒng)內(nèi)部熱能,在某種程度上抵消了轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)存在的再生耗熱量大的缺點(diǎn),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)節(jié)能;利用太陽能、工業(yè)廢熱等作再生加熱熱源,在某種程度上降低了對電力的依賴程度,同時還節(jié)省了很多能源,進(jìn)而達(dá)到了冷卻除濕與轉(zhuǎn)輪除濕耦合的目的。

[1]姚曄.超聲波技術(shù)在空調(diào)除濕劑強(qiáng)化再生中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J].制冷學(xué)報(bào),2012,33(6)：12-18.

[2]王保國,呂宏凌,楊毅.膜分離技術(shù)在石油化工領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)展[J].石油化工,2011,35(8)：705-710.

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